XII. Оксфордская группа

XII. Оксфордская группа

Новую тему открывает ученый один, но чем сложнее становится мир, тем труднее нам успешно завершить что бы то ни было без сотрудничества других.

Флеминг

К большому открытию приводит длинная цепь сложных событий. Флеминг открыл пенициллин. Он доказал бактерицидное свойство неочищенного вещества, его безвредность. Он подал мысль использовать его для лечения ран, зараженных чувствительными к пенициллину микробами, и опубликовал благоприятные результаты его применения. Он пытался добиться, чтобы химики выделили это вещество. Всякие препятствия и несчастные случаи не позволили никому из них довести дело до конца. Но уже в 1935 году с двух отдаленных друг от друга точек земного шара двинулись к Оксфорду два человека, которые должны были вместе разрешить эту задачу.

Доктор Говард Флори был австралийцем, он родился в 1898 году в Аделаиде. С самого детства Флори проявлял живой интерес к наукам и, в частности, к химии. Будучи студентом-медиком, он женился на студентке мисс Этель Рид. Она хотела стать клиницистом, он же – заняться научно-исследовательской работой. Флори присудили стипендию Сессиля Родса, и это позволило ему приехать в Оксфордский университет. Здесь он занимался физиологией, а позже, в Кембридже, – патологией. Его привлекали все важные проблемы, и, наделенный большим и острым умом и волевым характером, он добивался успеха в любой области.

В 1925 году Рокфеллеровский фонд послал его в Соединенные Штаты, где он работал в разных лабораториях. Там он приобрел немало друзей и среди них доктора А. Н. Ричардса из Пенсильванского университета. Ричардс тоже сыграл свою роль в истории пенициллина.

В 1929 году Флори вернулся в Англию и познакомился с работами Флеминга о лизоциме. Он заинтересовался этим удивительным веществом, которое содержится и в слезах и в ногтях человека и обладает свойством мгновенно растворять некоторые микробы. В 1935 году Флори был назначен профессором патологии в Оксфордский институт Уильяма Дена. Это было образцовое научное учреждение, расположенное в большом прекрасном парке. Институт был великолепно оборудован, и в нем работало гораздо больше ученых, чем в Сент-Мэри. Здесь имелось три лаборатории: экспериментальной патологии, биохимии и бактериологии. В этом институте Флори продолжил изучение лизоцима. Он был всесторонне образованным ученым и поэтому лучше, чем кто-либо был подготовлен руководить работой группы исследователей и ее координировать. Он поручил добыть чистый лизоцим доктору Робертсу. В 1937 году Робертс и еще один молодой химик, доктор Абрагам, выделили лизоцим. Вскоре после того, как Флори получил свою кафедру, он пригласил к себе доктора Э. Б. Чэйна, чтобы тот организовал и возглавил секцию биохимии.

Чэйн родился в Берлине в 1906 году. Его отец был выходцем из России, мать – немкой. У отца был химический завод, и Чэйн с детства решил стать химиком. Он поступил в Берлинский университет. Его особенно привлекала химия живых организмов (биохимия), в качестве второй дисциплины он избрал физиологию. Он защитил докторскую диссертацию, но в 1933 году к власти пришли нацисты. Чэйн был евреем и уехал в Англию. Сперва он работал в Лондоне, затем в Кембридже, где директор Института биохимии сэр Фредерик Гауленд Гопкинс оценил его и очень заинтересовался его научными работами. Однажды сэр Фредерик спустился в подвал, где помещалась лаборатория Чэйна, и спросил ученого, не хочет ли он перебраться в Оксфорд, где Флори, новый профессор патологии, ищет биохимика.

Чэйн с восторгом принял это предложение. Он не надеялся получить подходящее место в Англии и собирался переехать в Канаду или в Австралию. Он был тогда еще молод, ему было всего двадцать девять лет. Черноволосый, с горящими глазами и живым умом, он совсем не походил на англичан, но они почувствовали в нем гения, и не без основания. Сэр Фредерик Гауленд Гопкинс, которого поразили способности Чэйна, рекомендовал его Флори.

Чэйн явился к Флори, который сообщил ему, что на своей кафедре придает очень большое значение биохимии, так как в основе всякого патологического изменения лежат биохимические явления. Флори обещал Чэйну полную свободу действий и выбора темы своих исследовательских работ и подал ему мысль заняться изучением одного вещества, растворяющего бактерии, – лизоцима, который, как сказал Флори, играет роль в защите организма против бактерий и, возможно, способствует заживлению язвы желудка.

В 1936 году Чэйн с Эпштейном, получившим Родсовскую стипендию, приступили к этой работе; в то же время они изучали биохимическое действие змеиного яда. Прежде всего надо было проверить, является ли в самом деле лизоцим ферментом, как утверждал Флеминг, то есть веществом, чье присутствие усиливает некоторые реакции и расщепляет некоторые молекулы. Если это так, то в бактериальной клетке есть такой субстрат, на который действует лизоцим, так как ферменты и субстраты настолько же прилажены друг к другу, как ключ к замку, что и объясняет специфические особенности ферментов. Опыты дали положительный ответ. Чэйну удалось выделить из желтого кокка micrococcus lysodeicticus вещество (полисахарид), которое распадалось под действием лизоцима и в данном частном случае являлось как бы замком.

Удачно осуществив свою работу, ученые, естественно, решили тщательно изучить всю литературу по этому вопросу, просмотреть все старые публикации и выяснить, что уже сделано в этой области. Чэйн обнаружил около двухсот сообщений о разных антибактериальных веществах. Одни из этих веществ, наподобие лизоцима, оказывали лизирующее действие на микробы, растворяли их, другие же разными способами убивали тот или иной микроб. Перед Чэйном открылось огромное поле для исследовательской деятельности: микробный антагонизм. Флори и Чэйн обсудили эту тему.

Из всего прочитанного Чэйн нашел самым интересным сообщение Флеминга о пенициллине, которое тот сделал в 1929 году. Из этого труда Чэйн узнал, что существует вещество, «наделенное многообещающими антибактериальными свойствами». Это вещество имело перед лизоцимом то преимущество, что оно уничтожало болезнетворные микробы и к тому же, по утверждению Флеминга, не оказывало токсического действия на организм. Продолжая изучать литературу, Чэйн убедился, что были приложены серьезные усилия, чтобы выделить и очистить пенициллин, чего нельзя было сказать о других веществах. Но все усилия оказались тщетными.

Чэйн готов был взяться за эту работу, но она требовала довольно больших денег, а их не было. Как-то, пересекая с Флори прекрасный университетский парк, Чэйн спросил своего руководителя, нельзя ли получить из Рокфеллеровского фонда несколько тысяч долларов. Английский Медицинский научно-исследовательский совет предоставлял небольшие субсидии в пятьдесят-сто фунтов, но это ничего бы не дало ученым. Флори сделал запрос и через некоторое время сообщил Чэйну, что, если представить интересный план биохимической исследовательской работы, вероятно, можно будет добиться дотации. Чэйн ответил, что кет ничего легче, и сразу написал для Рокфеллеровского фонда меморандум, в котором он предлагал три темы: змеиные яды, факторы диффузии29 и бактериальный антагонизм. План был рассчитан на десять лет.

Флори одобрил меморандум и через несколько месяцев радостно сообщил Чэйну, что фонд утвердил субсидию в пять тысяч долларов. Это была чудесная новость. Теперь работе лаборатории биохимии не угрожала остановка из-за отсутствия смехотворно маленьких сумм, необходимых для покупки требующейся аппаратуры. Чэйн приступил к исследованию пенициллина в начале 1939 года; летом он уехал в отпуск в Бельгию. Когда он вернулся, уже была объявлена война.

Почему он начал с пенициллина? Флори с Чэйном решили, что будут изучаться три вещества: один из ферментов – пиоцианазу; антибактериальные вещества, выделяемые актиномицетами (позже исследование этих веществ увенчалось открытием мощных антибиотиков, в том числе стрептомицина), и пенициллин. У пенициллина по сравнению с остальными веществами было много преимуществ. Его уже изучали во многих аспектах, выяснили, что он нетоксичен, и, хотя он был нестоек и не поддавался очистке, его по крайней мере было легко добывать.

В Институте Дённа имелся штамм «пенициллиума». Вот как он туда попал. В 1935 году, когда Чэйн только приехал в Оксфорд, как-то в коридоре навстречу ему попалась одна из лаборанток. Она несла бутыли Ру с плесенью. Чэйн не обратил особого внимания на эти культуры, но сообщение Флеминга навело его на мысль, что бульоны, которые были у лаборантки, возможно, имели отношение к пенициллину.

Он поговорил с лаборанткой, и она рассказала, что была ассистенткой Дрейера, предшественника Флори, что Дрейер занимался бактериофагами – вирусами, обладающими способностью уничтожать бактерии, – и хотел исследовать, не является ли и пенициллин таким фагом. Он попросил Флеминга прислать ему штамм «пенициллиума», и тот, как всегда обрадовавшись, что кто-то заинтересовался пенициллином, исполнил его просьбу. Дрейер вскоре убедился, что пенициллин не фаг, но сохранил его для других исследований. Чэйн попросил сотрудницу дать ему этот штамм.

Тогда Чэйн ничего не знал о плесенях. Он с трудом научился обращаться с этими капризными колониями. Казалось, нет возможности добиться определенного результата. «Пенициллиум» то выделял пенициллин, то не выделял. Дело в том, что штамм Флеминга подвергся изменениям. Чэйн убедился в чрезвычайной нестойкости этого антибактериального вещества, но это лишь подогрело его любопытство. Химики, пытавшиеся до него выделить чистый пенициллин, говорили, что это вещество исчезает, «пока на него смотришь»! Чэйн решил выяснить причину этой нестойкости; в своих исследованиях он пользовался гораздо более тонкими методами, которыми обычно пользовались при изучении химической природы хорошо ему знакомых ферментов.

Было решено, что Флори проведет с пенициллином биологические опыты после того, как Чэйн выделит его и изучит его структуру. Чэйн взялся за работу над пенициллином, а пиоцианазой попросил заняться одну из сотрудниц, миссис Шентал.

Чэйн предполагал, что пенициллин – это неустойчивый фермент. Как известно, разведенные ферменты при концентрировании выпариванием часто теряют свою активность, потому что неактивные до этого вещества, концентрируясь вместе с ферментами, приобретают активность и разрушают их. Но в распоряжении Чэйна был новый метод, неизвестный Ридли и Райстрику, а именно метод лиофилизации, широко применявшийся в лабораториях в 1935—1939 годах, в частности для консервирования плазмы крови.

В основу метода лиофилизации положен очень простой принцип: в вакууме замороженные водные растворы переходят непосредственно из твердого состояния в газообразное. Это явление наблюдается в высокогорных местностях, там лед «сублимируется» (превращается в пар), не тая. Когда же водный раствор, содержащий разные вещества, замораживается, эти вещества в твердом состоянии перестают взаимодействовать (corpora non agunt nisi fluida). Если же затем удалить воду сублимацией, то твердые вещества, образующие сухой осадок, очень долго сохраняют свою активность. Этим способом можно было предохранить пенициллин от разрушения.

Лиофилизируя жидкую культуру, Чэйн получил коричневый порошок, в котором вместе с пенициллином содержались всякие примеси (белки, соли), так что он был непригоден для инъекций. Можно ли, как надеялись предшественники Чэйна, извлечь пенициллин, растворив его в абсолютном спирте? Он проделал этот опыт, но безуспешно, и это его не удивило: ведь он считал пенициллин ферментом, а следовательно, веществом, не растворимым в спирте. Но все же, желая ничем не пренебрегать, он испробовал действие метилового спирта (или метанола), и неожиданно его попытка оказалась удачной. Часть примеси была удалена. Однако растворенный в метаноле пенициллин снова стал нестойким. Выход: развести раствор водой и снова прибегнуть к лиофилизации.

Чэйн получил, таким образом, частично очищенный пенициллин, и ему не терпелось его испытать. Флори в это время был очень занят другими исследованиями, и Чэйн обратился к крупному испанскому хирургу Хосе Труэта, работавшему в Оксфордском институте этажом выше вместе с другим сотрудником, молодым англичанином Джоном Барнесом. По просьбе Чэйна Барнес ввел тридцать миллиграммов концентрированного пенициллина в вену мыши. К большой радости Чэйна и удивлению Труэта, который наблюдал за опытом, никакой токсической реакции не последовало.

Флори, заинтересовавшись этим, сразу же повторил опыт Чэйна на другой мыши, введя ей двадцать миллиграммов, и опять не было обнаружено никаких явлений интоксикации. Флори это настолько поразило, что он решил даже, что не попал в вену, и сказал Чэйну: «Дайте-ка мне еще одну дозу пенициллина». В те времена получать пенициллин было нелегко. Чэйну с большим трудом удалось добыть еще двадцать миллиграммов, и Флори снова убедился, что никакого токсического действия пенициллин не оказывает. Значит, так же как и неочищенный пенициллин Флеминга, очищенный Чэйном пенициллин не был токсичен для организма животного и в то же время обладал мощным антибактериальным свойством.

Ученые Оксфорда наконец получили в концентрированном виде стойкое и частично очищенное чудесное вещество, которое обладало поразительным свойством: убивать микробы, не причиняя вреда клеткам организма. Флори попросил Чэйна взять себе в помощники Хитли – молодого ученого, только что вернувшегося из Копенгагена и наделенного весьма деятельным и изобретательным умом. Чэйн и Хитли разработали практический метод извлечения и очистки пенициллина.

Рассказ о бесчисленных трудностях, с которыми им пришлось столкнуться, занял бы слишком много времени. Основные требования заключались в том, чтобы: 1. Работать при низкой температуре. 2. Работать при нейтральном pH. 3. Путем лиофилизации нейтрального водного раствора добыть соль пенициллина в порошке. Важно отметить, что метод, разработанный Чэйном и Хитли, применялся для промышленного производства пенициллина вплоть до 1946 года. Массовое производство пенициллина было неосуществимо без лиофилизации. Чэйн одним из первых прибегнул к этому способу для изучения ферментов.

Флори поручил Хитли заняться биологическими испытаниями, и тот для определения антибактериального действия пенициллина сперва воспользовался методом Флеминга (желобок, вырезанный в агаре чашки Петри, заполнялся пенициллином, и вокруг него исчезали все чувствительные микробы). Позже он заменил желобок маленьким стеклянным или фаянсовым цилиндром, погруженным в агар. Первые опыты показали, что это частично очищенное вещество в тысячу раз активнее, чем совсем не очищенное, и в десять раз сильнее самых активных сульфамидов. (Когда удалось получить совершенно чистый пенициллин, он оказался в тысячу раз активнее первых образцов его, полученных Чэйном, то есть в миллион раз активнее вещества, выделенного Флемингом.)

Флори и его коллеги исследовали пенициллин на токсичность при однократном внутривенном вливании. После этого они вводили крысам внутримышечно по десять миллиграммов каждые три часа в течение пятидесяти шести часов. Это не вызвало ни одного летального случая. Они изучили действие своего препарата на кровяное давление и дыхание кошек. Они повторили опыты Флеминга с лейкоцитами. «Все наши исследования, – писали они, – ясно доказывают, что это вещество обладает свойствами, которые дают право испробовать его для лечения».

Настал момент решительного испытания. Оно было проделано 25 мая 1940 года на трех группах мышей, зараженных – одна стафилококками, вторая – стрептококками и третья – clostridium septicum. Хитли с волнением вспоминает ночь, которую он провел в лаборатории, наблюдая за реакциями животных, и радость, испытанную им, когда он увидел, что контрольные зверьки умерли один за другим, а те, которым ввели пенициллин, выжили.

На следующий день утром Флори и Чэйн пришли проверить результаты. Даже сейчас еще Чэйн рассказывает об этом с горящими глазами.

Июнь 1940 года. Это было время наступления немцев, время Дюнкерка. Не подвергнется ли и Англия вторжению? Если это произойдет, Оксфордская группа решила любой ценой спасти чудодейственную плесень, огромное значение которой теперь не подлежало сомнению. Они пропитали коричневой жидкостью подкладку своих пиджаков и карманов. Достаточно, чтобы хоть один из них спасся, и он сохранит на себе споры и сможет вырастить новые культуры. К концу месяца в Оксфорде накопилось достаточное количество пенициллина, чтобы можно было приступить к решающему опыту. Он был проведен 1 июля на пятидесяти белых мышах. Каждой из них была введена более чем смертельная доза: по полкубического сантиметра вирулентного стрептококка. Двадцать пять из них были оставлены для контроля, остальные подверглись лечению пенициллином, который вводился им каждые три часа в течение двух суток. Флори и его ассистент Кент спали в лаборатории, и каждые три часа их поднимал будильник. Через шестнадцать часов все двадцать пять контрольных мышей погибли; двадцать четыре животных, которых лечили, выжили.

Результаты походили на чудо. Экспериментаторы упоминали о них очень сдержанно в заметке, напечатанной в «Ланцете» и подписанной Флори, Чэйном и Хитли, которые выделили пенициллин и первыми испытали его на животных, а также Дженнингсом, Абрагамом, Орр-Ювингом, Сандерсом и Гарднером, которых Флори пригласил присоединиться к группе с тем, чтобы быстрее и тщательнее изучить это магическое вещество. Гарднер занялся бактериологическим исследованием, подтвердил полученные Флемингом результаты и обнаружил еще несколько чувствительных к пенициллину микробов, среди них микроба газовой гангрены, что в военное время имело первостепенное значение.

Так комплектовалась Оксфордская группа ученых. У Флеминга никогда не было группы, в которую входило бы столько специалистов. Но, по правде говоря, чтобы совершить это открытие, вначале потребовался труд одного ученого, а затем уже целой группы. Чэйн писал: «Коллективная работа очень важна для развития какой-нибудь уже известной идеи, но мне кажется, что еще ни одна группа никогда не порождала никакой новой идеи». Флеминг писал: «Чтобы родилось что-то совсем новое, необходим случай. Ньютон увидел, как падает яблоко. Джеймс Уатт наблюдал за чайником. Рентген спутал фотографические пластинки. Но все эти люди были достаточно хорошо оснащены знаниями и смогли по-новому осветить все эти обычные явления». А сам Флеминг увидел, что плесень уничтожила микробы, и он был «достаточно хорошо оснащен знаниями», чтобы из этого наблюдения сделать выводы и предугадать его практические возможности. Оксфордская группа нашла пути и средства для претворения этих возможностей в действительность.

Для Флеминга первое сообщение Оксфордской группы в «Ланцете» было самой приятной неожиданностью в его жизни. Он всегда знал и непрестанно об этом твердил, что настанет день, когда пенициллин будет сконцентрирован, очищен и использовай для лечения общих инфекций. Теперь им владела одна мысль: увидеть свое драгоценное вещество в очищенном виде.

Флеминг поехал в Оксфорд, чтобы повидаться с Флори и Чэйном. Чэйн ему очень удивился, он-то считал, что Флеминг давно умер. «Он произвел на меня впечатление человека, который, должно быть, не умеет выражать свои чувства, но в нем – хотя он всячески старался казаться холодным и равнодушным – угадывалось горячее сердце», – рассказывает Чэйн. Флеминг, конечно, пытался скрыть свою радость, поскольку его правилом было никогда не проявлять своих чувств. Он только сказал Чэйну: «Вы сумели обработать мое вещество». Краддок, который видел Флеминга после его возвращения, помнит, что он сказал об Оксфордской группе: «Вот с такими учеными-химиками я мечтал работать в 1929 году».

Флеминг – Флори, 15 ноября 1940 года.

Весьма сожалею, что задержал присылку вам культуры «пенициллиума», выделяющего меньше желтого красителя. Вернувшись от вас, я засеял бульон большим количеством моих старых штаммов и выбрал те из них, которые, выделяя достаточное количество пенициллина, не так сильно окрашивают жидкость в желтый цвет. Посылаю их и надеюсь, что они вам пригодятся.

Я сравнивал с сульфамидами сухой пенициллин, который вы мне дали, и он при равном весе оказывает гораздо более сильное действие на септические микробы, чем самый активный из сульфамидов. Вашим коллегам химикам остается только очистить его действующее начало, затем его синтезировать, и сульфамиды потерпят полное поражение...

Доктор Э. У. Дж. Тодд – Флемингу. Бельмонтская лаборатория. 23 августа 1940 года.

Дорогой Флем, я пришел в восторг, прочтя сегодня утром в «Ланцете» статью о пенициллине. Когда сможем мы начать его производство? Я здесь старательно работаю над антитоксинами для борьбы с газовой гангреной, а пенициллин, по-видимому, гораздо проще.

Я могу гордиться тем, что работал в одной с вами лаборатории, когда вы сделали это великое открытие. Как вы думаете, не дает ли это мне право надеяться получить баронетство, когда вы будете возведены в звание пэра?..

Теперь следовало испытать пенициллин на больных, но для этого требовалось очень много очищенного пенициллина. Плесень же была крайне капризной, и обрабатывать ее надо было очень быстро. Хитли взял на себя выделение пенициллина. Чэйн и Абрагам – очистку. Для того чтобы рассказать здесь обо всех их трудностях и разочарованиях, потребовалось бы слишком много технических объяснений. Но следует сказать, что они проявили огромную настойчивость и великолепную изобретательность. Группа собиралась ежедневно за вечерним чаем, с грустью подводила итог своим неудачам, но никогда не падала духом. Цель стоила того, чтобы трудиться так самоотверженно.

После многочисленных промывок, манипуляций, фильтрования они получили желтый порошок – соль бария, содержавшую примерно пять единиц30 пенициллина на один миллиграмм. Ученые добились хороших результатов: один миллиграмм жидкости содержал пол-единицы пенициллина. Но затем предстояло осадить желтый пигмент. Последняя операция – выпаривание воды для получения сухого порошка – представляла еще большие трудности. Обычно, чтобы обратить воду в пар, ее кипятят, но нагревание разрушает пенициллин. Следовало прибегнуть к другому способу: уменьшить атмосферное давление, с тем чтобы снизить точку кипения воды. Вакуум-насос дал возможность выпарить воду при очень низкой температуре. Драгоценный желтый порошок остался на дне сосуда. На ощупь порошок напоминал обычную муку. Этот пенициллин был еще лишь наполовину очищен. Однако, когда Флори подверг испытанию его бактериологическую способность, он установил, что раствор порошка, разведенный в тридцать миллионов раз, останавливал рост стафилококков.

Казалось, наконец наступило время проверить это вещество на человеке. Самым целесообразным было бы испытать его при септицемии. Но сделать это было нелегко. Во-первых, ученые располагали еще слишком малым количеством пенициллина и поэтому не могли ввести мощную дозу. Кроме того, в силу своего ускоренного выделения препарат недолго задерживался в организме. Он очень быстро выводился почками. Правда, его можно было обнаружить и извлечь из мочи, с тем чтобы снова использовать, но это длительная операция, и больной за это время успел бы умереть. Введение пенициллина через рот было неэффективно: желудочный сок сразу разрушал этот препарат. Наиболее желательным казалось при помощи повторных инъекций поддерживать в крови такую концентрацию вещества, которая давала бы возможность естественным защитным силам организма убить микробы, благодаря действию пенициллина уже не столь многочисленные. Одним словом – многократные инъекции или же капельное вливание.

Отсутствие необходимого количества пенициллина еще усиливало естественную тревогу, которую испытывают при первом опыте на больном. Был риск, что не удастся закончить начатое лечение. Флори встретился с руководителями крупного химического завода, сообщил, что у него есть вещество, которое, по-видимому, обладает чудодейственными лечебными свойствами, и, не скрывая всех трудностей этого предприятия, спросил их, не смогут ли они организовать массовое изготовление пенициллина. Химики завода, подумав, отказались. Трудно их осуждать за это. Завод должен был выполнять правительственные военные заказы. Кроме того, технология производства пенициллина, с таким трудом разработанная Оксфордской группой, была очень сложной. Предприятие подвергалось риску напрасно затратить большие средства на оборудование, поскольку в это время какой-нибудь ученый мог осуществить синтез пенициллина и тем самым сразу снизить его себестоимость.

Итак, ученым Оксфордской группы оставалось рассчитывать только на себя. Флори возложил на Хитли следующую задачу: получать сто литров раствора культуры в неделю и извлекать из него пенициллин. С начала февраля 1941 года в лабораторном холодильнике хранился небольшой запас желтого порошка. В это время представился случай, который из-за полной безнадежности больного давал право провести смелый опыт. В Оксфорде от септицемии умирал полицейский. Началось с заражения ранки в углу рта. Затем последовало общее заражение крови золотистым стафилококком, микробом, чувствительным к пенициллину. Больного лечили сульфамидами, но безуспешно. Все тело его покрылось нарывами. Инфекция захватила и легкие. Врачи считали, что больной обречен. Если его спасет пенициллин, это будет блестящим доказательством целебных свойств препарата.

Двенадцатого февраля 1941 года умирающему ввели внутривенно 200 мл пенициллина, затем вливали каждые три часа по 100 мл. Через сутки состояние больного значительно улучшилось. Новых гнойных очагов не возникало. Видно было, что приговоренный к смерти начинает выздоравливать. Продолжая инъекции, лечащие врачи сделали переливание крови. К сожалению, маленький запас пенициллина удручающе уменьшался. Небольшое количество пенициллина удалось добыть из мочи больного. Состояние полицейского продолжало улучшаться. Он уже чувствовал себя гораздо лучше, начал есть, температура упала. Две вещи стали совершенно очевидны, являя собой трагический контраст: лечение пенициллином, если его проводить и дальше, спасло бы больного, но лечение нельзя было продолжать из-за недостатка препарата. Хитли проявлял огромную самоотверженность, но он вынужден был ждать, когда культуры дадут новый урожай. Вскоре пришлось прекратить инъекции; больной прожил еще несколько дней, но затем микробы, ничем не угнетаемые, одержали верх, и 15 марта полицейский умер.

Теперь Флори знал, что, если бы у него было достаточно пенициллина, человек был бы спасен. Но он не мог доказать то, что предполагал. Кроме того, было сделано переливание крови, и скептически настроенные люди могли этому приписать улучшение состояния больного. Итак, первый опыт частично оказался неудачным. Желтый порошок, плод такого неутомимого труда, был израсходован безрезультатно. Ученые Оксфордской группы были огорчены, но не пришли в отчаяние. Когда удалось накопить новый запас пенициллина, его ввели трем больным. На всех троих сразу же сказалось быстрое и благотворное действие препарата. Двое больных полностью выздоровели. Третьего – ребенка – удалось при помощи пенициллина привести в сознание. Он почувствовал себя гораздо лучше, но умер от внезапного кровотечения. Теперь даже самые строгие судьи понимали, что медицина приобрела новый химиотерапевтический нетоксичный препарат небывалой силы. Первые инъекции вызывали озноб, что объяснялось примесями, которые тогда еще содержались в препарате, но эти явления прекратились, после того как удалось совершенно очистить пенициллин.

Можно ли было на основании этих первых удачных опытов добиться от британского правительства согласия предпринять серьезные усилия для промышленного производства чудодейственного лекарства? Флори очень скоро убедился, что ответ будет отрицательным. В 1941 году Англия подвергалась непрерывным бомбардировкам. Страна воевала и готовилась воевать на всех фронтах. Повседневные задачи были настолько неотложны, что все остальное казалось не заслуживающим внимания. Для людей, над которыми каждую ночь нависала угроза быть погребенными под развалинами своих же домов, борьба против микробов не представляла первостепенной важности. Но Флори мог определить, какие эффективные результаты даст применение пенициллина в массовых масштабах, и предугадывал, какую это сыграет роль для лечения, поэтому он понимал, что промышленное производство пенициллина имеет военное значение.

Оксфордские ученые побывали почти на всех крупных химических предприятиях. Всюду они получали один и тот же ответ: «Конечно, доктор, вы сделали важные наблюдения, но продуктивность вашего метода очень мала, и производство вашего препарата коммерчески не оправдает себя». Для лечения одного больного требовались тысячи литров культуры. Практически это было неосуществимо. Единственный выход заключался в увеличении производительности, в предоставлении средств для большой научно-исследовательской работы. Но в трудное военное время английские заводы не в силах были пойти на такие расходы. Оставалось одно: обратиться к Америке.

В июне 1941 года Флори и Хитли выехали в Лиссабон, а оттуда в Соединенные Штаты. Они везли с собой штаммы «пенициллиума». Стояла жара, и они всю поездку волновались за драгоценную плесень, которая не переносит высокой температуры. В Нью-Йорке Флори встретился со своим американским другом, который сразу же направил его к компетентному человеку, к тому самому Чарльзу Тому, который установил, что целебная плесень – это «пенициллиум нотатум». Теперь он был начальником отдела микологии в Северной научно-исследовательской лаборатории в Пеории (штат Иллинойс). Эта лаборатория была создана для изыскания способов использования органических сельскохозяйственных субпродуктов, которые загрязняли реки Среднего Запада. Надо было превратить эти отбросы в продукт полезного брожения. Химики этой лаборатории сосредоточили свои усилия на производстве глюконовой кислоты, используя действие плесени penicillium chrysogenum на сырье. Для этой работы в качестве источника азота им служил corn steep liquor31, побочный продукт при производстве кукурузного крахмала. В районах Среднего Запада этот экстракт накапливался в большом количестве, и ему не могли найти применения. Химикам удалось выделить из него глюконовую кислоту методом глубинного брожения.

Переходя от ученого к ученому, Флори попал к доктору Когхиллу, руководителю отделения ферментации в Пеории. Флори изложил ему свою проблему. Надо сказать, что английские ученые (это относится и к Флемингу, и к Флори, и к Чэйну, Хитли и Абрагаму) не оградили свое открытие никаким патентом. Они считали, что вещество, которое способно принести такую пользу человечеству, не должно служить источником дохода. Это бескорыстие следует особо отметить и оценить. Они сообщили американцам результаты всех своих длительных исследований, поделились своими методами производства и в обмен просили только наладить производство пенициллина, чтобы иметь возможность продолжить свои клинические наблюдения.

Хитли остался в Пеории, чтобы принять участие в работах. Первой задачей было увеличить продуктивность, то есть найти более благоприятную среду для культуры плесневого грибка. Американцы предложили кукурузный экстракт, который они хорошо изучили и употребляли в качестве питательной среды для подобных культур. Они очень скоро повысили продуктивность в двадцать раз по сравнению с Оксфордской группой, что уже приблизило их к практическому решению задачи. Становилось возможным изготовлять пенициллин хотя бы для военных нужд. Несколько позже, заменив глюкозу лактозой, они еще более увеличили выход пенициллина.

И снова поражает счастливое стечение обстоятельств. Если бы у американцев не было в избытке кукурузного экстракта, они бы не создали в Пеории лаборатории, а если бы не было этой лаборатории, никому бы не пришло в голову выращивать пенициллин на кукурузном экстракте и лактозе, и коммерческое производство пенициллина могло бы задержаться на неопределенный срок. С другой стороны, только благодаря английским ученым американская лаборатория смогла выполнить возложенную на нее задачу по применению сельскохозяйственных отходов, Никогда производство глюконовой кислоты не поглотило бы весь кукурузный экстракт, в то время как производство пенициллина придало ему ценность и значительно повысило его стоимость.

Американская лаборатория в Пеории внесла свой вклад не только предложением использовать новую питательную среду; микологи, работавшие в этой лаборатории, искали также более продуктивные штаммы плесени. Любопытно, что пенициллин как в Англии, так и в Америке происходил от первого штамма, того самого, который ветром был занесен на «матрац» Флеминга. До 1943 года, несмотря на многочисленные исследования плесеней, ничего лучшего не было найдено. А в то же время едва ли этот грибок, не подвергшийся никакому отбору, был наиболее продуктивным. По просьбе американских ученых, при содействии военных властей, им присылали образцы плесеней со всего мира. Все они оказались непригодными. В лабораторию наняли женщину, в обязанность которой входило покупать на рынке все заплесневелые продукты. Вскоре она стала известна под кличкой Mouldy Mary – Заплесневелая Мэри. Однажды, это было в 1943 году, она принесла в лабораторию плесень типа penicillium chrysogenum, проросшую в сгнившей дыне и обладавшую высокой продуктивностью. Методом постепенного отбора были выделены самые ценные штаммы, и большая часть штаммов, которыми пользуются сейчас, происходит (после отбора) от гнилой дыни Пеории. Под самым носом ученых, как это часто бывает, росло то, что они тщетно разыскивали по всему миру.

Пока Хитли работал с химиками Пеории, Флори как паломник разъезжал по Соединенным Штатам и Канаде, посетил множество химических заводов и пытался заинтересовать промышленников массовым производством пенициллина. В Америке обстановка, казалось, была менее напряженной, чем в Англии. В 1941 году Соединенные Штаты еще не вступили в войну. Правда, заводы получали огромные заказы, и большинство промышленников, с которыми разговаривал Флори, без энтузиазма отнеслись к его предложению – оно представлялось им весьма сомнительным и трудноосуществимым. Но все же некоторые из них доброжелательно встретили планы Флори, и он уехал в Англию, получив обещание двух крупных фирм выпустить по десять тысяч литров культуры и прислать пенициллин в Оксфорд для испытания в клинике. Последний, кого повидал Флори, был его друг, доктор А. Н. Ричардc, с которым он познакомился еще в Пенсильванском университете. Ричардса только что назначили президентом Научно-исследовательского медицинского совета. Благодаря своему посту доктор Ричардc обладал большим влиянием и мог заинтересовать производством пенициллина американское правительство. Поездка Флори оказалась очень плодотворной.